WO2023007549A1 - 表示装置の製造方法 - Google Patents

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WO2023007549A1
WO2023007549A1 PCT/JP2021/027550 JP2021027550W WO2023007549A1 WO 2023007549 A1 WO2023007549 A1 WO 2023007549A1 JP 2021027550 W JP2021027550 W JP 2021027550W WO 2023007549 A1 WO2023007549 A1 WO 2023007549A1
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layer
electrodes
display device
electrode
forming
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PCT/JP2021/027550
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庸平 新崎
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シャープディスプレイテクノロジー株式会社
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    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a display device.
  • the organic EL display device of the top emission structure includes a plurality of first electrodes (reflective electrodes), a plurality of organic EL layers, and a common second electrode corresponding to a plurality of sub-pixels forming a display region for displaying an image. It has an organic EL element layer in which electrodes (transparent electrodes) are laminated in order.
  • Patent Document 1 when forming a reflective electrode with a laminated structure containing molybdenum, batch etching is performed with an aqueous solution (weakly acidic etchant) containing nitric acid, acetic acid, and phosphoric acid, and then selectively with an ozone aqueous solution.
  • aqueous solution weakly acidic etchant
  • a manufacturing method is disclosed in which the outer edge shape of the reflective electrode is uniformed by etching.
  • a frame region is provided around the display region, and a plurality of first electrodes are arranged in a matrix in the display region. It may be formed smaller than the height. In that case, the display quality is degraded by being visually recognized as display unevenness.
  • the present invention has been made in view of this point, and its object is to suppress variations in the size of the first electrodes arranged in the display area.
  • a display device manufacturing method provides a thin film transistor layer forming step of forming a thin film transistor layer on a base substrate, and a plurality of sub-pixels forming a display region on the thin film transistor layer.
  • the layer forming step includes: a first electrode forming step of forming the plurality of first electrodes on the thin film transistor layer; an edge cover forming step of forming an edge cover so as to cover the peripheral end portion of each of the first electrodes; a light-emitting functional layer forming step of forming each light-emitting functional layer on each of the first electrodes exposed from the edge cover; and a second electrode of forming the second electrode so as to cover each of the light-emitting functional layers and the edge cover.
  • the first electrode forming step when forming the plurality of first electrodes, a plurality of dummy electrodes made of the same material as the first electrodes are formed around the plurality of first electrodes.
  • the edge cover forming step the plurality of dummy electrodes are removed before the edge cover is formed.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of an organic EL display device according to a first embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the display area of the organic EL display device according to the first embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the organic EL display device taken along line III--III in FIG.
  • FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of a thin film transistor layer that constitutes the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an organic EL layer that constitutes the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the frame region of the organic EL display device along line VI-VI in FIG. FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a resin coating material forming step of an edge cover forming step in an organic EL element layer step constituting a method of manufacturing an organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a dummy electrode removing step in the edge cover forming step following FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the ashing step of the edge cover forming step following FIG.
  • FIG. 10 is a table showing experimental results of an example of the method for manufacturing the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a table showing experimental results of a comparative example of the method for manufacturing the organic EL display device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the organic EL display device 50 of this embodiment.
  • 2 is a plan view of the display area D of the organic EL display device 50.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the organic EL display device 50 taken along line III--III in FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the thin film transistor layer 20 that constitutes the organic EL display device 50.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the organic EL layer 23 forming the organic EL display device 50.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the frame area F of the organic EL display device 50 along line VI-VI in FIG.
  • the organic EL display device 50 includes, for example, a rectangular display area D for displaying an image, and a frame area F provided in a rectangular frame shape around the display area D. ing.
  • the rectangular display area D is exemplified, but the rectangular shape includes, for example, a shape with arc-shaped sides, a shape with arc-shaped corners, and a shape with arc-shaped corners.
  • a substantially rectangular shape such as a shape with a notch is also included.
  • a plurality of sub-pixels P are arranged in a matrix. Further, in the display region D, as shown in FIG. 2, for example, sub-pixels P having a red light-emitting region Lr for displaying red, sub-pixels P having a green light-emitting region Lg for displaying green, and a sub-pixel P having a blue light-emitting region Lb for displaying blue is provided so as to be adjacent to each other. In addition, in the display area D, for example, one pixel is configured by three adjacent sub-pixels P each having a red light emitting area Lr, a green light emitting area Lg, and a blue light emitting area Lb.
  • a terminal portion T is provided so as to extend in one direction (vertical direction in the figure) at the right end portion of the frame area F in FIG.
  • the vertical direction in the drawing can be used as the bending axis, for example, 180° (U-shaped).
  • a bent portion B is provided so as to extend in one direction (vertical direction in the drawing).
  • a substantially C-shaped trench G in a plan view is provided in the flattening film 19a to be described later so as to penetrate the flattening film 19a. ing.
  • the trench G is provided in a substantially C shape so that the terminal portion T side is open in a plan view.
  • the organic EL display device 50 as shown in FIGS. ) layer 20 , an organic EL element layer 30 provided as a light emitting element layer on the TFT layer 20 , and a sealing film 40 provided on the organic EL element layer 30 .
  • the resin substrate layer 10 is made of, for example, polyimide resin.
  • the TFT layer 20 includes a base coat film 11 provided on the resin substrate layer 10, a plurality of first TFTs 9a, a plurality of second TFTs 9b and a plurality of capacitors 9c provided on the base coat film 11; A flattening film 19a is provided on each first TFT 9a, each second TFT 9b, and each capacitor 9c.
  • a plurality of gate lines 14g are provided so as to extend parallel to each other in the horizontal direction in the drawings.
  • a plurality of source lines 18f are provided so as to extend parallel to each other in the vertical direction in the drawings.
  • a plurality of power supply lines 18g are provided so as to extend parallel to each other in the vertical direction in the drawings.
  • Each power line 18g is provided adjacent to each source line 18f, as shown in FIG.
  • a first TFT 9a, a second TFT 9b and a capacitor 9c are provided for each sub-pixel P, as shown in FIG.
  • the base coat film 11, the gate insulating film 13, the first interlayer insulating film 15, and the second interlayer insulating film 17, which will be described later, are made of a single layer film or a laminated film of an inorganic insulating film such as silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride. It is configured.
  • the first TFT 9a is electrically connected to the corresponding gate line 14g and source line 18f in each sub-pixel P, as shown in FIG.
  • the first TFT 9a includes a semiconductor layer 12a, a gate insulating film 13, a gate electrode 14a, a first interlayer insulating film 15, a second interlayer insulating film 17, and a semiconductor layer 12a, a gate insulating film 13, a gate electrode 14a, which are provided on the base coat film 11 in this order. It has a source electrode 18a and a drain electrode 18b.
  • the semiconductor layer 12a is formed in an island shape on the base coat film 11 as shown in FIG. have.
  • the gate insulating film 13 is provided so as to cover the semiconductor layer 12a. Further, as shown in FIG. 3, the gate electrode 14a is provided on the gate insulating film 13 so as to overlap with the channel region of the semiconductor layer 12a. Also, as shown in FIG. 3, the first interlayer insulating film 15 and the second interlayer insulating film 17 are provided in order so as to cover the gate electrode 14a. 3, the source electrode 18a and the drain electrode 18b are provided on the second interlayer insulating film 17 so as to be separated from each other. 3, the source electrode 18a and the drain electrode 18b are connected through respective contact holes formed in the laminated film of the gate insulating film 13, the first interlayer insulating film 15 and the second interlayer insulating film 17.
  • the source electrode 18a and the drain electrode 18b, as well as the source electrode 18c and the drain electrode 18d, which will be described later, are made of the same material as the source line 18f and the power supply line 18g and are formed in the same layer.
  • the second TFT 9b is electrically connected to the corresponding first TFT 9a and power supply line 18g in each sub-pixel P, as shown in FIG.
  • the second TFT 9b includes a semiconductor layer 12b, a gate insulating film 13, a gate electrode 14b, a first interlayer insulating film 15, a second interlayer insulating film 17, and a semiconductor layer 12b, a gate insulating film 13, a gate electrode 14b, and a semiconductor layer 12b. It has a source electrode 18c and a drain electrode 18d.
  • the semiconductor layer 12b is formed like an island on the base coat film 11 and has a channel region, a source region and a drain region.
  • the gate insulating film 13 is provided so as to cover the semiconductor layer 12b, as shown in FIG.
  • the gate electrode 14b is provided on the gate insulating film 13 so as to overlap with the channel region of the semiconductor layer 12b.
  • the first interlayer insulating film 15 and the second interlayer insulating film 17 are provided in order so as to cover the gate electrode 14b.
  • the source electrode 18c and the drain electrode 18d are provided on the second interlayer insulating film 17 so as to be separated from each other, as shown in FIG.
  • the source electrode 18c and the drain electrode 18d are connected through respective contact holes formed in the laminated film of the gate insulating film 13, the first interlayer insulating film 15 and the second interlayer insulating film 17. It is electrically connected to the source region and the drain region of the semiconductor layer 12b.
  • the top gate type first TFT 9a and the second TFT 9b are exemplified, but the first TFT 9a and the second TFT 9b may be bottom gate type TFTs.
  • the capacitor 9c is electrically connected to the corresponding first TFT 9a and power supply line 18g in each sub-pixel P, as shown in FIG.
  • the capacitor 9c is provided so as to cover the lower conductive layer 14c formed in the same layer with the same material as the gate line 14g and the gate electrodes 14a and 14b. and an upper conductive layer 16c provided on the first interlayer insulating film 15 so as to overlap with the lower conductive layer 14c.
  • the upper conductive layer 16c is electrically connected to the power line 18g through a contact hole formed in the second interlayer insulating film 17, as shown in FIG.
  • the planarizing film 19a has a flat surface in the display area D, and is made of, for example, an organic resin material such as polyimide resin or acrylic resin, or a polysiloxane-based SOG (spin on glass) material.
  • the organic EL element layer 30 includes a plurality of organic EL elements 25 provided as a plurality of light emitting elements arranged in a matrix corresponding to a plurality of sub-pixels P, and each organic EL element 25 .
  • An edge cover 22a is provided in a lattice pattern in common with all the sub-pixels P so as to cover the peripheral edge of the first electrode 21a of the element 25, which will be described later.
  • the organic EL element 25 includes a first electrode 21a provided on the planarizing film 19a of the TFT layer 20 and a light-emitting function layer provided on the first electrode 21a. and a second electrode 24 provided on the organic EL layer 23 .
  • the first electrode 21a is electrically connected to the drain electrode 18d of the second TFT 9b of each sub-pixel P through a contact hole formed in the planarizing film 19a, as shown in FIG. Also, the first electrode 21 a has a function of injecting holes into the organic EL layer 23 .
  • the first electrode 21a is more preferably made of a material having a large work function in order to improve the efficiency of injecting holes into the organic EL layer 23 .
  • examples of materials constituting the first electrode 21a include silver (Ag), aluminum (Al), vanadium (V), cobalt (Co), nickel (Ni), tungsten (W), and gold (Au).
  • the material forming the first electrode 21a may be an alloy such as astatine (At)/astatine oxide (AtO 2 ).
  • the material forming the first electrode 21a is, for example, a conductive oxide such as tin oxide (SnO), zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (ITO), or indium zinc oxide (IZO). There may be.
  • the first electrode 21a may be formed by laminating a plurality of layers made of the above materials. Compound materials having a large work function include, for example, indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO).
  • the organic EL layer 23 includes a hole injection layer 1, a hole transport layer 2, a light emitting layer 3, an electron transport layer 4 and an electron injection layer 5 which are provided in this order on the first electrode 21a. ing.
  • the hole injection layer 1 is also called an anode buffer layer, and has the function of bringing the energy levels of the first electrode 21 a and the organic EL layer 23 closer to each other and improving the efficiency of hole injection from the first electrode 21 a to the organic EL layer 23 .
  • Examples of materials constituting the hole injection layer 1 include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, phenylenediamine derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives and the like.
  • the hole transport layer 2 has the function of improving the transport efficiency of holes from the first electrode 21 a to the organic EL layer 23 .
  • Examples of materials constituting the hole transport layer 2 include porphyrin derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine derivatives, polyvinylcarbazole, poly-p-phenylene vinylene, polysilane, triazole derivatives, and oxadiazole.
  • the light-emitting layer 3 In the light-emitting layer 3, holes and electrons are injected from the first electrode 21a and the second electrode 24 when a voltage is applied by the first electrode 21a and the second electrode 24, and the holes and electrons recombine. area.
  • the light-emitting layer 3 is made of a material with high light-emitting efficiency. Examples of materials constituting the light-emitting layer 3 include metal oxinoid compounds [8-hydroxyquinoline metal complex], naphthalene derivatives, anthracene derivatives, diphenylethylene derivatives, vinylacetone derivatives, triphenylamine derivatives, butadiene derivatives, and coumarin derivatives.
  • the electron transport layer 4 has a function of efficiently transferring electrons to the light emitting layer 3 .
  • the materials constituting the electron transport layer 4 include, for example, organic compounds such as oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane derivatives, diphenoquinone derivatives, and fluorenone derivatives. , silole derivatives, and metal oxinoid compounds.
  • the electron injection layer 5 has a function of bringing the energy levels of the second electrode 24 and the organic EL layer 23 close to each other and improving the efficiency of electron injection from the second electrode 24 to the organic EL layer 23. With this function, The driving voltage of the organic EL element 25 can be lowered.
  • the electron injection layer 5 is also called a cathode buffer layer.
  • examples of materials constituting the electron injection layer 5 include lithium fluoride (LiF), magnesium fluoride (MgF 2 ), calcium fluoride (CaF 2 ), strontium fluoride (SrF 2 ), and barium fluoride.
  • inorganic alkali compounds such as (BaF 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), strontium oxide (SrO), and the like.
  • the second electrode 24 is provided so as to cover each organic EL layer 23 and the edge cover 22a, as shown in FIG. Also, the second electrode 24 has a function of injecting electrons into the organic EL layer 23 . Moreover, the second electrode 24 is more preferably made of a material with a small work function in order to improve the efficiency of injecting electrons into the organic EL layer 23 .
  • materials constituting the second electrode 24 include silver (Ag), aluminum (Al), vanadium (V), cobalt (Co), nickel (Ni), tungsten (W), and gold (Au).
  • the second electrode 24 is composed of, for example, magnesium (Mg)/copper (Cu), magnesium (Mg)/silver (Ag), sodium (Na)/potassium (K), astatine (At)/astatin oxide (AtO 2 ), lithium (Li)/aluminum (Al), lithium (Li)/calcium (Ca)/aluminum (Al), lithium fluoride (LiF)/calcium (Ca)/aluminum (Al), etc.
  • the second electrode 24 may be formed of conductive oxides such as tin oxide (SnO), zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (ITO), and indium zinc oxide (IZO). .
  • the second electrode 24 may be formed by laminating a plurality of layers made of the above materials.
  • materials with a small work function include magnesium (Mg), lithium (Li), lithium fluoride (LiF), magnesium (Mg)/copper (Cu), magnesium (Mg)/silver (Ag), sodium (Na)/potassium (K), lithium (Li)/aluminum (Al), lithium (Li)/calcium (Ca)/aluminum (Al), lithium fluoride (LiF)/calcium (Ca)/aluminum (Al) etc.
  • the edge cover 22a is made of, for example, an organic resin material such as polyimide resin or acrylic resin, or a polysiloxane-based SOG material.
  • an organic resin material such as polyimide resin or acrylic resin
  • a polysiloxane-based SOG material As shown in FIG. 3, part of the surface of the edge cover 22a protrudes upward in the drawing and serves as a pixel photospacer provided like an island.
  • the sealing film 40 includes a first inorganic sealing film 36 provided to cover the second electrode 24 and an organic sealing film 36 provided on the first inorganic sealing film 36 . It has a stop film 37 and a second inorganic sealing film 38 provided so as to cover the organic sealing film 37, and has a function of protecting the organic EL layer 23 from moisture, oxygen, and the like.
  • the first inorganic sealing film 36 and the second inorganic sealing film 38 are made of, for example, silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or trisilicon tetranitride (Si 3 N 4 ).
  • the organic sealing film 37 is made of an organic material such as an acrylic resin, a polyurea resin, a parylene resin, a polyimide resin, or a polyamide resin.
  • a first dam is provided in a frame shape so as to surround the display area D and overlap the peripheral edge of the organic sealing film 37. It is provided with a wall Wa and a second damming wall Wb provided in a frame shape so as to surround the first damming wall Wa.
  • the first dam wall Wa is provided on a lower resin layer 19b formed in the same layer by the same material as the flattening film 19a, and on the lower resin layer 19b and formed of the same material as the edge cover 22a. and a metal layer 21b provided between the lower resin layer 19b and the upper resin layer 22c.
  • the metal layer 21b is provided in a substantially C shape so as to overlap the trench G, the first dam wall Wa, and the second dam wall Wb in the frame area F.
  • the metal layer 21b is made of the same material as the first electrode 21a and is formed in the same layer.
  • the second dam wall Wb is provided on a lower resin layer 19c formed in the same layer as the flattening film 19a and made of the same material as the planarizing film 19a, and is provided on the lower resin layer 19c and is made of the same material as the edge cover 22a. and a metal layer 21b provided between the lower resin layer 19c and the upper resin layer 22d.
  • the organic EL display device 50 extends wide at the opening of the trench G in the frame area F, and extends linearly inside the trench G on the display area D side.
  • a first frame wiring 18h extending to the terminal portion T is provided at both ends on the opposite side.
  • the first frame wiring 18h is electrically connected to the power supply line 18g on the display area D side of the frame area F, and is configured to receive a high power supply voltage (ELVDD) at the terminal portion T.
  • the first frame wiring 18h and the second frame wiring 18i which will be described later, are formed in the same layer with the same material as the source line 18f and the power supply line 18g.
  • the organic EL display device 50 is provided in a substantially C-shape outside the trench G so as to overlap the first dam wall Wa and the second dam wall Wb in the frame region F. , the second frame wiring 18i extending to the terminal portion T at both ends thereof.
  • the second frame wiring 18i is electrically connected to the second electrode 24 via the metal layer 21b formed in the trench G, and is connected to the terminal portion T at a low power supply voltage (ELVSS ) is configured to be entered.
  • ELVSS low power supply voltage
  • the organic EL display device 50 includes a peripheral photospacer S in the frame area F so as to protrude upward in the drawings.
  • the peripheral photospacer S is provided on the lower resin layer 19d formed in the same layer as the flattening film 19a with the same material, and on the lower resin layer 19d. It has a plurality of upper resin layers 22b formed in the same layer with the same material as 22a, and a metal layer 21b provided between the lower resin layer 19d and each upper resin layer 22b.
  • the organic EL display device 50 in each sub-pixel P, by inputting a gate signal to the first TFT 9a through the gate line 14g, the first TFT 9a is turned on, and the gate electrode of the second TFT 9b is turned on through the source line 18f. 14b and the capacitor 9c, and a current from the power supply line 18g corresponding to the gate voltage of the second TFT 9b is supplied to the organic EL layer 23 of the organic EL element 25, whereby the light emitting layer 3 of the organic EL layer 23 It is configured to emit light to display an image.
  • the gate voltage of the second TFT 9b is held by the capacitor 9c. maintained.
  • the method for manufacturing the organic EL display device 50 of this embodiment includes a TFT layer forming step, a first electrode forming step, an edge cover forming step, an organic EL layer forming step, and a second electrode forming step.
  • a formation process and a sealing film formation process are provided.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing the resin coating material forming step of the edge cover forming step in the organic EL element layer step.
  • 8 is a cross-sectional view schematically showing a dummy electrode removing step in the edge cover forming step subsequent to FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing the ashing step of the edge cover forming step following FIG. 8. As shown in FIG.
  • a base coat film 11, a first TFT 9a, a second TFT 9b, a capacitor 9c, and a flattening film 19a are formed on the surface of a resin substrate layer 10 formed on a glass substrate using a well-known method to form the TFT layer 20.
  • ⁇ Organic EL element layer forming step (light emitting element layer forming step)>
  • a metal reflective film such as a silver film is formed by, for example, a sputtering method.
  • a plurality of first electrodes 21a are formed in a matrix in the display region D and a plurality of first electrodes 21a are formed in the frame region F by performing lithography processing, etching processing with an etchant containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid, and resist stripping processing.
  • a plurality of dummy electrodes 21d are formed in a frame shape so as to surround the first electrode 21a (first electrode forming step).
  • the plurality of dummy electrodes 21d are provided in a plurality of columns such as four columns, for example.
  • the plurality of dummy electrodes 21d are formed so that the pattern density of the plurality of dummy electrodes 21d is the same as the pattern density of the plurality of first electrodes 21a.
  • the plurality of dummy electrodes 21d are provided on the planarizing film 19a in the region overlapping the first frame wiring 18h in the frame region F, for example, in the cross-sectional view of FIG.
  • the surface of the substrate on which the plurality of first electrodes 21a and the plurality of dummy electrodes 21d are formed is coated with a polyimide-based photosensitive resin film 22 by, for example, a spin coating method or a slit coating method.
  • a resin coating material 22e is formed as shown in FIG. 7 (resin coating material forming process/edge cover forming process).
  • the resin coating material 22e is provided so as to cover the plurality of first electrodes 21a and expose the plurality of dummy electrodes 21d.
  • the portion corresponding to the peripheral end portion of each first electrode 21a is thinner than the portion corresponding to the peripheral end portion.
  • the resin coating material 22e can be formed by exposing the photosensitive resin film 22 by half exposure using a halftone mask or a graytone mask.
  • a plurality of dummy electrodes 21d exposed from the resin coating material 22e are removed by etching with an etchant containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid (dummy electrode removing process/edge cover forming process).
  • an edge cover 22a is formed as shown in FIG. 9 (ashing process/edge cover forming process).
  • organic EL layers 23 (hole injection layer 1, hole transport layer 2, light emitting layer 3, electron transport layer 4, An electron injection layer 5) is formed (organic EL layer forming step (light-emitting functional layer forming step)).
  • an ITO film is formed by, for example, a vacuum deposition method to cover the organic EL layers 23 and the edge cover to form the second electrode 24 (second electrode forming step).
  • the organic EL element layer 30 can be formed as described above.
  • ⁇ Sealing film forming process> First, using a mask, an inorganic insulating film such as a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film is applied to the surface of the substrate on which the organic EL element layer 30 formed in the organic EL element layer forming step is formed. is deposited by a plasma CVD (chemical vapor deposition) method to form the first inorganic sealing film 36 .
  • a plasma CVD chemical vapor deposition
  • the organic sealing film 37 is formed by forming a film of an organic resin material such as an acrylic resin on the substrate surface on which the first inorganic sealing film 36 is formed, for example, by an inkjet method.
  • an inorganic insulating film such as a silicon nitride film, a silicon oxide film, or a silicon oxynitride film is formed by plasma CVD on the surface of the substrate on which the organic sealing film 37 is formed, using a mask. 2. By forming the inorganic sealing film 38, the sealing film 40 is formed.
  • a laser beam is irradiated from the glass substrate side of the resin substrate layer 10, thereby removing the glass from the lower surface of the resin substrate layer 10.
  • the substrate is peeled off, and a protective sheet (not shown) is attached to the lower surface of the resin substrate layer 10 from which the glass substrate has been peeled off.
  • the organic EL display device 50 of this embodiment can be manufactured.
  • FIGS. 10 and 11 are tables showing experimental results of an example and a comparative example of the manufacturing method of the organic EL display device 50.
  • FIG. 10 and 11 are tables showing experimental results of an example and a comparative example of the manufacturing method of the organic EL display device 50.
  • the design dimensions of the first electrodes are 39.2 ⁇ m long ⁇ 42.7 ⁇ m wide, and the design pitch is 44.0 ⁇ m long ⁇ 49.0 ⁇ m wide.
  • the design dimensions were 39.2 ⁇ m long ⁇ 42.7 ⁇ m wide, and the design pitch was 44.0 ⁇ m long ⁇ 49.0 ⁇ m wide.
  • the formation of the dummy electrode 21d is omitted in the first electrode formation process, and the photosensitive resin film 22 in the resin coating material formation process of the edge cover formation process is subjected to prebaking, full exposure, and development.
  • the edge cover 22a was formed in one step by performing post-baking and post-baking.
  • the design dimensions of the first electrodes were 39.2 ⁇ m long ⁇ 42.7 ⁇ m wide, and the design pitch was 44.0 ⁇ m long ⁇ 49.0 ⁇ m wide.
  • the vertical and horizontal sizes of the first electrodes were measured with a laser microscope to evaluate variations in the size of the first electrodes.
  • the size measurement point on a 2.13-inch rectangular panel in plan view, the position of about 1/4 from the end of one long side of a pair of long sides (the circled number in the outer periphery in the table 1), a position about 1/2 from the end (circled number 2 in the outer periphery in the table), and a position about 3/4 from the end (circled number 3 in the outer periphery in the table), and a pair of long sides Approximately 1/4 position from the end of the intermediate line located in the middle between It is about 3/4 position from the center (circled number 3 in the center of the table).
  • the difference between the central portion and the outer peripheral portion was 0.20 ⁇ m in the vertical direction and 0.24 ⁇ m in the horizontal direction in the example, and the difference in the comparative example was shown in the table of FIG.
  • the difference between the central portion and the outer peripheral portion was 1.24 ⁇ m in length and 1.41 ⁇ m in width. Therefore, in the example, the difference between the central portion and the outer peripheral portion was 16.1% in the vertical direction and 17.0% in the horizontal direction of the comparative example. , the improvement effect was confirmed.
  • each of the plurality of first electrodes 21a is surrounded by A plurality of dummy electrodes 21d of the same material as the first electrodes 21a are formed, and in the edge cover forming step, the plurality of dummy electrodes 21d are removed before the edge cover 22a is formed. Therefore, in the first electrode forming step, by patterning a metal reflective film such as a silver film by etching, a plurality of first electrodes 21a are formed in a matrix in the display area D, and the plurality of first electrodes 21a are formed in a matrix.
  • a plurality of dummy electrodes 21d are formed in a frame shape around it.
  • the difference in pattern density between the central first electrode 21a and the peripheral first electrode 21a is relatively small. It is smaller than the difference in size between the relatively large central first electrode 21a and the dummy electrode 21d.
  • the difference in etching rate between the central first electrode 21a and the outer peripheral first electrode 21a becomes small, so the size of the first electrode 21a arranged in the display area D is small. can be suppressed, the occurrence of display unevenness can be suppressed, and display quality can be ensured.
  • the edge cover forming step includes exposing the photosensitive resin film 22 by half exposure to cover the plurality of first electrodes 21a to cover each of the first electrodes 21a. a step of forming a resin coating material 22e whose portion corresponding to a portion other than the peripheral end portion is thinner than the portion corresponding to the peripheral end portion of each first electrode 21a; and removing a plurality of dummy electrodes 21d exposed from the resin coating material 22a. and a step of thinning the resin coating material 22e by ashing to form the edge cover 22a.
  • the resin coating material 22e is formed without adding a photomask, and the resin coating material 22e is transformed to form the edge cover 22a.
  • the display device 50 can be manufactured at low cost.
  • an organic EL layer having a five-layer laminate structure of a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer was exemplified. It may have a three-layered structure of a layer-cum-hole-transporting layer, a light-emitting layer, and an electron-transporting layer-cum-electron-injecting layer.
  • the organic EL display device in which the first electrode is the anode and the second electrode is the cathode was exemplified. , and can also be applied to an organic EL display device in which the second electrode is an anode.
  • the organic EL display device in which the electrode of the TFT connected to the first electrode is used as the drain electrode is exemplified. It can also be applied to a so-called organic EL display device.
  • an organic EL display device is exemplified as a display device, but the present invention can also be applied to a display device such as an active matrix drive type liquid crystal display device, for example.
  • an organic EL display device was described as an example of a display device.
  • QLED Quantum-dot light emitting diode
  • the present invention is useful for flexible display devices.
  • Second blocking wall 10 Resin substrate layer (base substrate) 19a planarizing films 19b, 19c, 19d lower resin layer 20 TFT layer (thin film transistor layer) 21a first electrode 21b metal layer 21d dummy electrode 22 photosensitive resin film 22a edge covers 22b, 22c, 22d upper resin layer 22e resin coating material 23 organic EL layer (organic electroluminescence layer, light emitting functional layer) 24 Second electrode 30 Organic EL element layer (light emitting element layer) 36 First inorganic sealing film 37 Organic sealing film 38 Second inorganic sealing film 40 Sealing film 50 Organic EL display device

Abstract

発光素子層形成工程は、薄膜トランジスタ層上に複数の第1電極(21a)を形成する工程と、各第1電極(21a)の周端部を覆うようにエッジカバーを形成する工程と、エッジカバーから露出する各第1電極(21a)上に発光機能層を形成する工程と、各発光機能層及びエッジカバーを覆うように第2電極を形成する工程とを備え、第1電極を形成する工程では、複数の第1電極(21a)を形成する際にその周囲に各第1電極(21a)と同一材料の複数のダミー電極(21d)を形成し、エッジカバーを形成する工程では、エッジカバーが形成される前に複数のダミー電極(21d)を除去する。

Description

表示装置の製造方法
 本発明は、表示装置の製造方法に関するものである。
 近年、液晶表示装置に代わる表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(electroluminescence、以下、「EL」とも称する)素子を用いた自発光型の有機EL表示装置が注目されている。ここで、トップエミッション構造の有機EL表示装置は、画像表示を行う表示領域を構成する複数のサブ画素に対応して複数の第1電極(反射電極)、複数の有機EL層及び共通の第2電極(透明電極)が順に積層された有機EL素子層を備えている。
 例えば、特許文献1には、モリブデンを含む積層構造の反射電極を形成する際に、硝酸、酢酸及びリン酸を含有する水溶液(弱酸性エッチング液)で一括エッチングした後に、オゾン水溶液で選択的にエッチングして、反射電極の外縁形状を均一化する製造方法が開示されている。
国際公開第2018/159510号
 ところで、有機EL表示装置では、表示領域の周囲に額縁領域が設けられ、表示領域において、複数の第1電極がマトリクス状に配置されているものの、額縁領域側の第1電極は、設計した大きさよりも小さく形成されることがある。そうなると、表示ムラとして視認されることにより、表示品位が低下してしまう。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、表示領域に配置された第1電極の大きさのばらつきを抑制することにある。
 上記目的を達成するために、本発明に係る表示装置の製造方法は、ベース基板上に薄膜トランジスタ層を形成する薄膜トランジスタ層形成工程と、上記薄膜トランジスタ層上に表示領域を構成する複数のサブ画素に対応して複数の第1電極、複数の発光機能層及び共通の第2電極が順に積層された発光素子層を形成する発光素子層形成工程とを備える表示装置の製造方法であって、上記発光素子層形成工程は、上記薄膜トランジスタ層上に上記複数の第1電極を形成する第1電極形成工程と、上記各第1電極の周端部を覆うようにエッジカバーを形成するエッジカバー形成工程と、上記エッジカバーから露出する上記各第1電極上に上記各発光機能層を形成する発光機能層形成工程と上記各発光機能層及び上記エッジカバーを覆うように上記第2電極を形成する第2電極形成工程とを備え、上記第1電極形成工程では、上記複数の第1電極を形成する際に該複数の第1電極の周囲に該各第1電極と同一材料の複数のダミー電極を形成し、上記エッジカバー形成工程では、上記エッジカバーが形成される前に上記複数のダミー電極を除去することを特徴とする。
 本発明によれば、表示領域に配置された第1電極の大きさのばらつきを抑制することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の概略構成を示す平面図である。 図2は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の表示領域の平面図である。 図3は、図1中のIII-III線に沿った有機EL表示装置の断面図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置を構成する薄膜トランジスタ層の等価回路図である。 図5は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置を構成する有機EL層の断面図である。 図6は、図1中のVI-VI線に沿った有機EL表示装置の額縁領域の断面図である。 図7は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置を製造する方法を構成する有機EL素子層工程におけるエッジカバー形成工程の樹脂被覆材形成工程を概略的に示す断面図である。 図8は、図7に続くエッジカバー形成工程のダミー電極除去工程を概略的に示す断面図である。 図9は、図8に続くエッジカバー形成工程のアッシング工程を概略的に示す断面図である。 図10は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の製造方法の実施例の実験結果を示す表である。 図11は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL表示装置の製造方法の比較例の実験結果を示す表である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の各実施形態に限定されるものではない。
 《第1の実施形態》
 図1~図11は、本発明に係る表示装置の製造方法の第1の実施形態を示している。なお、以下の各実施形態では、発光素子層を備えた表示装置として、有機EL素子層を備えた有機EL表示装置を例示する。ここで、図1は、本実施形態の有機EL表示装置50の概略構成を示す平面図である。また、図2は、有機EL表示装置50の表示領域Dの平面図である。また、図3は、図1中のIII-III線に沿った有機EL表示装置50の断面図である。また、図4は、有機EL表示装置50を構成する薄膜トランジスタ層20の等価回路図である。また、図5は、有機EL表示装置50を構成する有機EL層23の断面図である。また、図6は、図1中のVI-VI線に沿った有機EL表示装置50の額縁領域Fの断面図である。
 有機EL表示装置50は、図1に示すように、例えば、矩形状に設けられた画像表示を行う表示領域Dと、表示領域Dの周囲に矩形枠状に設けられた額縁領域Fとを備えている。なお、本実施形態では、矩形状の表示領域Dを例示したが、この矩形状には、例えば、辺が円弧状になった形状、角部が円弧状になった形状、辺の一部に切り欠きがある形状等の略矩形状も含まれる。
 表示領域Dには、図2に示すように、複数のサブ画素Pがマトリクス状に配列されている。また、表示領域Dでは、図2に示すように、例えば、赤色の表示を行うための赤色発光領域Lrを有するサブ画素P、緑色の表示を行うための緑色発光領域Lgを有するサブ画素P、及び青色の表示を行うための青色発光領域Lbを有するサブ画素Pが互いに隣り合うように設けられている。なお、表示領域Dでは、例えば、赤色発光領域Lr、緑色発光領域Lg及び青色発光領域Lbを有する隣り合う3つのサブ画素Pにより、1つの画素が構成されている。
 額縁領域Fの図1中の右端部には、端子部Tが一方向(図中の縦方向)に延びるように設けられている。また、額縁領域Fにおいて、図1に示すように、表示領域D及び端子部Tの間には、図中の縦方向を折り曲げの軸として、例えば、180°に(U字状に)折り曲げ可能な折り曲げ部Bが一方向(図中の縦方向)に延びるように設けられている。また、額縁領域Fにおいて、後述する平坦化膜19aには、図1、図3及び図6に示すように、平面視で略C状のトレンチGが平坦化膜19aを貫通するように設けられている。ここで、トレンチGは、図1に示すように、平面視で端子部T側が開口するように略C字状に設けられている。
 有機EL表示装置50は、図3及び図6に示すように、ベース基板として設けられた樹脂基板層10と、樹脂基板層10上に設けられた薄膜トランジスタ(thin film transistor、以下、「TFT」とも称する)層20と、TFT層20上に発光素子層として設けられた有機EL素子層30と、有機EL素子層30上に設けられた封止膜40とを備えている。
 樹脂基板層10は、例えば、ポリイミド樹脂等により構成されている。
 TFT層20は、図3に示すように、樹脂基板層10上に設けられたベースコート膜11と、ベースコート膜11上に設けられた複数の第1TFT9a、複数の第2TFT9b及び複数のキャパシタ9cと、各第1TFT9a、各第2TFT9b及び各キャパシタ9c上に設けられた平坦化膜19aとを備えている。ここで、TFT層20では、図2及び図4に示すように、図中の横方向に互いに平行に延びるように複数のゲート線14gが設けられている。また、TFT層20では、図2及び図4に示すように、図中の縦方向に互いに平行に延びるように複数のソース線18fが設けられている。また、TFT層20では、図2及び図4に示すように、図中の縦方向に互いに平行に延びるように複数の電源線18gが設けられている。そして、各電源線18gは、図2に示すように、各ソース線18fと隣り合うように設けられている。また、TFT層20では、図4に示すように、サブ画素P毎に、第1TFT9a、第2TFT9b及びキャパシタ9cが設けられている。
 ベースコート膜11、後述するゲート絶縁膜13、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜17は、例えば、窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン等の無機絶縁膜の単層膜又は積層膜により構成されている。
 第1TFT9aは、図4に示すように、各サブ画素Pにおいて、対応するゲート線14g及びソース線18fに電気的に接続されている。また、第1TFT9aは、図3に示すように、ベースコート膜11上に順に設けられた半導体層12a、ゲート絶縁膜13、ゲート電極14a、第1層間絶縁膜15、第2層間絶縁膜17、並びにソース電極18a及びドレイン電極18bを備えている。ここで、半導体層12aは、例えば、LTPS(low temperature polysilicon)等のポリシリコン膜により、図3に示すように、ベースコート膜11上に島状に設けられ、チャネル領域、ソース領域及びドレイン領域を有している。また、ゲート絶縁膜13は、図3に示すように、半導体層12aを覆うように設けられている。また、ゲート電極14aは、図3に示すように、ゲート絶縁膜13上に半導体層12aのチャネル領域と重なるように設けられている。また、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜17は、図3に示すように、ゲート電極14aを覆うように順に設けられている。また、ソース電極18a及びドレイン電極18bは、図3に示すように、第2層間絶縁膜17上に互いに離間するように設けられている。また、ソース電極18a及びドレイン電極18bは、図3に示すように、ゲート絶縁膜13、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜17の積層膜に形成された各コンタクトホールを介して、半導体層12aのソース領域及びドレイン領域にそれぞれ電気的に接続されている。なお、ソース電極18a及びドレイン電極18b、並びに後述するソース電極18c及びドレイン電極18dは、ソース線18f及び電源線18gと同一材料により同一層に形成されている。
 第2TFT9bは、図4に示すように、各サブ画素Pにおいて、対応する第1TFT9a及び電源線18gに電気的に接続されている。また、第2TFT9bは、図3に示すように、ベースコート膜11上に順に設けられた半導体層12b、ゲート絶縁膜13、ゲート電極14b、第1層間絶縁膜15、第2層間絶縁膜17、並びにソース電極18c及びドレイン電極18dを備えている。ここで、半導体層12bは、例えば、LTPS等のポリシリコン膜により、図3に示すように、ベースコート膜11上に島状に設けられ、チャネル領域、ソース領域及びドレイン領域を有している。また、ゲート絶縁膜13は、図3に示すように、半導体層12bを覆うように設けられている。また、ゲート電極14bは、図3に示すように、ゲート絶縁膜13上に半導体層12bのチャネル領域と重なるように設けられている。また、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜17は、図3に示すように、ゲート電極14bを覆うように順に設けられている。また、ソース電極18c及びドレイン電極18dは、図3に示すように、第2層間絶縁膜17上に互いに離間するように設けられている。また、ソース電極18c及びドレイン電極18dは、図3に示すように、ゲート絶縁膜13、第1層間絶縁膜15及び第2層間絶縁膜17の積層膜に形成された各コンタクトホールを介して、半導体層12bのソース領域及びドレイン領域にそれぞれ電気的に接続されている。
 なお、本実施形態では、トップゲート型の第1TFT9a及び第2TFT9bを例示したが、第1TFT9a及び第2TFT9bは、ボトムゲート型のTFTであってもよい。
 キャパシタ9cは、図4に示すように、各サブ画素Pにおいて、対応する第1TFT9a及び電源線18gに電気的に接続されている。ここで、キャパシタ9cは、図3に示すように、ゲート線14g、ゲート電極14a及び14bと同一材料により同一層に形成された下側導電層14cと、下側導電層14cを覆うように設けられた第1層間絶縁膜15と、第1層間絶縁膜15上に下側導電層14cと重なるように設けられた上側導電層16cとを備えている。なお、上側導電層16cは、図3に示すように、第2層間絶縁膜17に形成されたコンタクトホールを介して電源線18gに電気的に接続されている。
 平坦化膜19aは、表示領域Dにおいて、平坦な表面を有し、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料、又はポリシロキサン系のSOG(spin on glass)材料等により構成されている。
 有機EL素子層30は、図3に示すように、複数のサブ画素Pに対応して、マトリクス状に配列するように複数の発光素子として設けられた複数の有機EL素子25と、各有機EL素子25の後述する第1電極21aの周端部を覆うように全てのサブ画素Pに共通して格子状に設けられたエッジカバー22aとを備えている。
 有機EL素子25は、図3に示すように、各サブ画素Pにおいて、TFT層20の平坦化膜19a上に設けられた第1電極21aと、第1電極21a上に発光機能層として設けられた有機EL層23と、有機EL層23上に設けられた第2電極24とを備えている。
 第1電極21aは、図3に示すように、平坦化膜19aに形成されたコンタクトホールを介して、各サブ画素Pの第2TFT9bのドレイン電極18dに電気的に接続されている。また、第1電極21aは、有機EL層23にホール(正孔)を注入する機能を有している。また、第1電極21aは、有機EL層23への正孔注入効率を向上させるために、仕事関数の大きな材料で形成するのがより好ましい。ここで、第1電極21aを構成する材料としては、例えば、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、金(Au)、チタン(Ti)、ルテニウム(Ru)、マンガン(Mn)、インジウム(In)、イッテルビウム(Yb)、フッ化リチウム(LiF)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、モリブデン(Mo)、イリジウム(Ir)、スズ(Sn)等の金属材料が挙げられる。また、第1電極21aを構成する材料は、例えば、アスタチン(At)/酸化アスタチン(AtO)等の合金であっても構わない。さらに、第1電極21aを構成する材料は、例えば、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)のような導電性酸化物等であってもよい。また、第1電極21aは、上記材料からなる層を複数積層して形成されていてもよい。なお、仕事関数の大きな化合物材料としては、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)やインジウム亜鉛酸化物(IZO)等が挙げられる。
 有機EL層23は、図5に示すように、第1電極21a上に順に設けられた正孔注入層1、正孔輸送層2、発光層3、電子輸送層4及び電子注入層5を備えている。
 正孔注入層1は、陽極バッファ層とも呼ばれ、第1電極21aと有機EL層23とのエネルギーレベルを近づけ、第1電極21aから有機EL層23への正孔注入効率を改善する機能を有している。ここで、正孔注入層1を構成する材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体等が挙げられる。
 正孔輸送層2は、第1電極21aから有機EL層23への正孔の輸送効率を向上させる機能を有している。ここで、正孔輸送層2を構成する材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリ-p-フェニレンビニレン、ポリシラン、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミン置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、水素化アモルファスシリコン、水素化アモルファス炭化シリコン、硫化亜鉛、セレン化亜鉛等が挙げられる。
 発光層3は、第1電極21a及び第2電極24による電圧印加の際に、第1電極21a及び第2電極24から正孔及び電子がそれぞれ注入されると共に、正孔及び電子が再結合する領域である。ここで、発光層3は、発光効率が高い材料により形成されている。そして、発光層3を構成する材料としては、例えば、金属オキシノイド化合物[8-ヒドロキシキノリン金属錯体]、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルエチレン誘導体、ビニルアセトン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ブタジエン誘導体、クマリン誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体、スチリル誘導体、スチリルアミン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導体、トリススチリルベンゼン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、アミノピレン誘導体、ピリジン誘導体、ローダミン誘導体、アクイジン誘導体、フェノキサゾン、キナクリドン誘導体、ルブレン、ポリ-p-フェニレンビニレン、ポリシラン等が挙げられる。
 電子輸送層4は、電子を発光層3まで効率良く移動させる機能を有している。ここで、電子輸送層4を構成する材料としては、例えば、有機化合物として、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、テトラシアノアントラキノジメタン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体、シロール誘導体、金属オキシノイド化合物等が挙げられる。
 電子注入層5は、第2電極24と有機EL層23とのエネルギーレベルを近づけ、第2電極24から有機EL層23へ電子が注入される効率を向上させる機能を有し、この機能により、有機EL素子25の駆動電圧を下げることができる。なお、電子注入層5は、陰極バッファ層とも呼ばれている。ここで、電子注入層5を構成する材料としては、例えば、フッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化ストロンチウム(SrF)、フッ化バリウム(BaF)のような無機アルカリ化合物、酸化アルミニウム(Al)、酸化ストロンチウム(SrO)等が挙げられる。
 第2電極24は、図3に示すように、各有機EL層23及びエッジカバー22aを覆うように設けられている。また、第2電極24は、有機EL層23に電子を注入する機能を有している。また、第2電極24は、有機EL層23への電子注入効率を向上させるために、仕事関数の小さな材料で構成するのがより好ましい。ここで、第2電極24を構成する材料としては、例えば、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、金(Au)、カルシウム(Ca)、チタン(Ti)、イットリウム(Y)、ナトリウム(Na)、ルテニウム(Ru)、マンガン(Mn)、インジウム(In)、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、イッテルビウム(Yb)、フッ化リチウム(LiF)等が挙げられる。また、第2電極24は、例えば、マグネシウム(Mg)/銅(Cu)、マグネシウム(Mg)/銀(Ag)、ナトリウム(Na)/カリウム(K)、アスタチン(At)/酸化アスタチン(AtO)、リチウム(Li)/アルミニウム(Al)、リチウム(Li)/カルシウム(Ca)/アルミニウム(Al)、フッ化リチウム(LiF)/カルシウム(Ca)/アルミニウム(Al)等の合金により形成されていてもよい。また、第2電極24は、例えば、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)等の導電性酸化物により形成されていてもよい。また、第2電極24は、上記材料からなる層を複数積層して形成されていてもよい。なお、仕事関数が小さい材料としては、例えば、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)、フッ化リチウム(LiF)、マグネシウム(Mg)/銅(Cu)、マグネシウム(Mg)/銀(Ag)、ナトリウム(Na)/カリウム(K)、リチウム(Li)/アルミニウム(Al)、リチウム(Li)/カルシウム(Ca)/アルミニウム(Al)、フッ化リチウム(LiF)/カルシウム(Ca)/アルミニウム(Al)等が挙げられる。
 エッジカバー22aは、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機樹脂材料、又はポリシロキサン系のSOG材料等により構成されている。ここで、エッジカバー22aの表面の一部は、図3に示すように、図中の上方に突出して、島状に設けられた画素フォトスペーサになっている。
 封止膜40は、図3及び図6に示すように、第2電極24を覆うように設けられた第1無機封止膜36と、第1無機封止膜36上に設けられた有機封止膜37と、有機封止膜37を覆うように設けられた第2無機封止膜38を備え、有機EL層23を水分や酸素等から保護する機能を有している。ここで、第1無機封止膜36及び第2無機封止膜38は、例えば、酸化シリコン(SiO)や酸化アルミニウム(Al)、四窒化三ケイ素(Si)のような窒化シリコン(SiNx(xは正数))、炭窒化ケイ素(SiCN)等の無機材料により構成されている。また、有機封止膜37は、例えば、アクリル樹脂、ポリ尿素樹脂、パリレン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の有機材料により構成されている。
 また、有機EL表示装置50は、図1に示すように、額縁領域Fにおいて、表示領域Dを囲んで有機封止膜37の周端部に重なるように枠状に設けられた第1堰き止め壁Waと、第1堰き止め壁Waを囲むように枠状に設けられた第2堰き止め壁Wbとを備えている。
 第1堰き止め壁Waは、図6に示すように、平坦化膜19aと同一材料により同一層に形成された下層樹脂層19bと、下層樹脂層19b上に設けられ、エッジカバー22aと同一材料により同一層に形成された上層樹脂層22cと、下層樹脂層19b及び上層樹脂層22cの間に設けられた金属層21bとを備えている。ここで、金属層21bは、図6に示すように、額縁領域Fにおいて、トレンチG、第1堰き止め壁Wa及び第2堰き止め壁Wbと重なるように、略C字状に設けられている。なお、金属層21bは、第1電極21aと同一材料により同一層に形成されている。
 第2堰き止め壁Wbは、図6に示すように、平坦化膜19aと同一材料により同一層に形成された下層樹脂層19cと、下層樹脂層19c上に設けられ、エッジカバー22aと同一材料により同一層に形成された上層樹脂層22dと、下層樹脂層19c及び上層樹脂層22dの間に設けられた金属層21bとを備えている。
 また、有機EL表示装置50は、図1に示すように、額縁領域Fにおいて、トレンチGの開口した部分で幅広に延び、表示領域D側がトレンチGの内側に線状に延び、表示領域Dの反対側の両端部が端子部Tに延びる第1額縁配線18hを備えている。ここで、第1額縁配線18hは、額縁領域Fの表示領域D側で電源線18gに電気的に接続され、端子部Tで高電源電圧(ELVDD)が入力されるように構成されている。また、第1額縁配線18h及び後述する第2額縁配線18iは、ソース線18f及び電源線18gと同一材料により同一層に形成されている。
 また、有機EL表示装置50は、図1に示すように、額縁領域Fにおいて、第1堰き止め壁Wa及び第2堰き止め壁Wbと重なるように、トレンチGの外側に略C状に設けられ、両端部が端子部Tに延びる第2額縁配線18iを備えている。ここで、第2額縁配線18iは、図6に示すように、トレンチGに形成された金属層21bを介して、第2電極24に電気的に接続され、端子部Tで低電源電圧(ELVSS)が入力されるように構成されている。
 また、有機EL表示装置50は、図3及び図6に示すように、額縁領域Fにおいて、図中の上方に突出するように、周辺フォトスペーサSを備えている。ここで、周辺フォトスペーサSは、図3及び図6に示すように、平坦化膜19aと同一材料により同一層に形成された下層樹脂層19dと、下層樹脂層19d上に設けられ、エッジカバー22aと同一材料により同一層に形成された複数の上層樹脂層22bと、下層樹脂層19d及び各上層樹脂層22bの間に設けられた金属層21bとを備えている。
 上述した有機EL表示装置50は、各サブ画素Pにおいて、ゲート線14gを介して第1TFT9aにゲート信号を入力することにより、第1TFT9aをオン状態にし、ソース線18fを介して第2TFT9bのゲート電極14b及びキャパシタ9cにデータ信号を書き込み、第2TFT9bのゲート電圧に応じた電源線18gからの電流が有機EL素子25の有機EL層23に供給されることにより、有機EL層23の発光層3が発光して、画像表示を行うように構成されている。なお、有機EL表示装置50では、第1TFT9aがオフ状態になっても、第2TFT9bのゲート電圧がキャパシタ9cによって保持されるので、次のフレームのゲート信号が入力されるまで発光層3による発光が維持される。
 次に、本実施形態の有機EL表示装置50の製造方法について説明する。なお、本実施形態の有機EL表示装置50の製造方法は、TFT層形成工程と、第1電極形成工程、エッジカバー形成工程、有機EL層形成工程及び第2電極形成工程を含む有機EL素子層形成工程と、封止膜形成工程とを備える。ここで、図7は、有機EL素子層工程におけるエッジカバー形成工程の樹脂被覆材形成工程を概略的に示す断面図である。また、図8は、図7に続くエッジカバー形成工程のダミー電極除去工程を概略的に示す断面図である。また、図9は、図8に続くエッジカバー形成工程のアッシング工程を概略的に示す断面図である。
 <TFT層形成工程>
 例えば、ガラス基板上に形成した樹脂基板層10の表面に、周知の方法を用いて、ベースコート膜11、第1TFT9a、第2TFT9b、キャパシタ9c、及び平坦化膜19aを形成して、TFT層20を形成する。
 <有機EL素子層形成工程(発光素子層形成工程)>
 まず、上記TFT層形成工程で形成されたTFT層20の平坦化膜19a上に、例えば、スパッタリング法により、銀膜等の金属反射膜を成膜した後に、その金属反射膜に対して、フォトリソグラフィ処理、リン酸、硝酸及び酢酸を含むエッチャントによるエッチング処理、並びにレジストの剥離処理を行うことにより、表示領域Dに複数の第1電極21aをマトリクス状に形成すると共に、額縁領域Fに複数の第1電極21aを囲むように複数のダミー電極21dを枠状に形成する(第1電極形成工程)。ここで、複数のダミー電極21dは、例えば、4列等の複数列に設けられている。なお、第1電極形成工程では、複数のダミー電極21dのパターン密度が複数の第1電極21aのパターン密度と同じになるように複数のダミー電極21dを形成する。また、複数のダミー電極21dは、例えば、図3の断面図でいえば、額縁領域Fの第1額縁配線18hと重なる領域において、平坦化膜19a上に設けられている。
 続いて、複数の第1電極21a及び複数のダミー電極21dが形成された基板表面に、例えば、スピンコート法やスリットコート法により、ポリイミド系の感光性樹脂膜22を塗布した後に、その感光性樹脂膜22に対して、プリベーク、ハーフ露光、現像及びポストベークを行うことにより、図7に示すように、樹脂被覆材22eを形成する(樹脂被覆材形成工程/エッジカバー形成工程)。ここで、樹脂被覆材22eは、図7に示すように、複数の第1電極21aを覆い且つ複数のダミー電極21dを露出するように設けられ、各第1電極21aの周端部以外に対応する部分が各第1電極21aの周端部に対応する部分よりも薄くなっている。なお、樹脂被覆材22eは、ハーフトーンマスクやグレイトーンマスクを用いて、感光性樹脂膜22をハーフ露光で露光することにより、形成することができる。
 その後、リン酸、硝酸及び酢酸を含むエッチャントによるエッチング処理により、図8に示すように、樹脂被覆材22eから露出する複数のダミー電極21dを除去する(ダミー電極除去工程/エッジカバー形成工程)。
 さらに、樹脂被覆材22eをアッシングにより薄肉化することにより、図9に示すように、エッジカバー22aを形成する(アッシング工程/エッジカバー形成工程)。
 続いて、エッジカバー22aから露出する各第1電極21a上に、例えば、真空蒸着法により、有機EL層23(正孔注入層1、正孔輸送層2、発光層3、電子輸送層4、電子注入層5)を形成する(有機EL層形成工程(発光機能層形成工程))。
 最後に、各有機EL層23及びエッジカバーを覆うように、例えば、真空蒸着法により、ITO膜を成膜して、第2電極24を形成する(第2電極形成工程)。
 以上のようにして、有機EL素子層30を形成することができる。
 <封止膜形成工程>
 まず、上記有機EL素子層形成工程で形成された有機EL素子層30が形成された基板表面に、マスクを用いて、例えば、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜等の無機絶縁膜をプラズマCVD(chemical vapor deposition)法により成膜して、第1無機封止膜36を形成する。
 続いて、第1無機封止膜36が形成された基板表面に、例えば、インクジェット法により、アクリル樹脂等の有機樹脂材料を成膜して、有機封止膜37を形成する。
 さらに、有機封止膜37が形成された基板表面に、マスクを用いて、例えば、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸窒化シリコン膜等の無機絶縁膜をプラズマCVD法により成膜して、第2無機封止膜38を形成することにより、封止膜40を形成する。
 最後に、封止膜40が形成された基板表面に保護シート(不図示)を貼付した後に、樹脂基板層10のガラス基板側からレーザー光を照射することにより、樹脂基板層10の下面からガラス基板を剥離させ、さらに、ガラス基板を剥離させた樹脂基板層10の下面に保護シート(不図示)を貼付する。
 以上のようにして、本実施形態の有機EL表示装置50を製造することができる。
 次に、本実施形態の有機EL表示装置50の製造方法について具体的に行った実験について説明する。ここで、図10及び図11は、有機EL表示装置50の製造方法の実施例及び比較例の実験結果を示す表である。
 具体的に実施例では、上述した有機EL表示装置50の製造方法を用いて、2.13型の有機EL表示装置を試作した。ここで、実施例では、第1電極の設計寸法を縦39.2μm×横42.7μmとし、その設計ピッチを縦44.0μm×横49.0μmとし、4列で形成したダミー電極は、第1電極と同様に、その設計寸法を縦39.2μm×横42.7μmとし、その設計ピッチを縦44.0μm×横49.0μmとした。
 また、比較例では、上記第1電極形成工程でダミー電極21dの形成を省略し、上記エッジカバー形成工程形成の樹脂被覆材形成工程の感光性樹脂膜22に対して、プリベーク、フル露光、現像及びポストベークを行うことにより、エッジカバー22aを1段階で形成した。なお、第1電極は、実施例と同様に、その設計寸法を縦39.2μm×横42.7μmとし、その設計ピッチを縦44.0μm×横49.0μmとした。
 そして、実施例及び比較例で試作した有機EL表示装置(パネル)において、第1電極の縦方向及び横方向の大きさをレーザー顕微鏡により測定して、第1電極の大きさのばらつきを評価した。なお、大きさの測定点については、平面視で長方形の2.13型のパネルにおいて、一対の長辺の一方の長辺における端から1/4程度の位置(表中の外周部の丸数字1)、端から1/2程度の位置(表中の外周部の丸数字2)、及び端から3/4程度の位置(表中の外周部の丸数字3)であり、一対の長辺の間の中間に位置する中間線における端から1/4程度の位置(表中の中央部の丸数字1)、1/2程度の位置(表中の中央部の丸数字2)、及び端から3/4程度の位置(表中の中央部の丸数字3)である。
 実験結果としては、実施例では、図10の表に示すように、中央部と外周部との差が縦で0.20μmとなり、横で0.24μmとなり、比較例では、図11の表に示すように、中央部と外周部との差が縦で1.24μmとなり、横で1.41μmとなった。そのため、実施例では、中央部と外周部との差が縦方向で比較例の16.1%になり、横方向で比較例の17.0%になり、第1電極の大きさのばらつきについて、改善効果が確認された。
 以上説明したように、本実施形態の有機EL表示装置50の製造方法によれば、第1電極形成工程では、複数の第1電極21aを形成する際に複数の第1電極21aの周囲に各第1電極21aと同一材料の複数のダミー電極21dを形成し、エッジカバー形成工程では、エッジカバー22aが形成される前に複数のダミー電極21dを除去する。そのため、第1電極形成工程において、銀膜等の金属反射膜をエッチングでパターニングすることにより、表示領域Dに複数の第1電極21aがマトリクス状に形成されると共に、複数の第1電極21aの周囲に複数のダミー電極21dが枠状に形成される。ここで、第1電極形成工程において、金属反射膜をエッチングする際には、パターン密度の差異によりエッチングレートに差異が生じてしまうものの、最外のパターン形成層が外周部の第1電極21aでなくその周囲のダミー電極21dになるので、パターン密度の差異が相対的に小さい中央部の第1電極21aと外周部の第1電極21aとの間の大きさの差異は、パターン密度の差異が相対的に大きい中央部の第1電極21aとダミー電極21dとの間の大きさの差異よりも小さくなる。なお、パターン密度の差異が大きくなると、エッチングレートの差異が大きくなり、パターン密度の差異が小さくなると、エッチングレートの差異が小さくなる傾向にある。これにより、表示領域Dにおいて、中央部の第1電極21aと外周部の第1電極21aとの間でエッチングレートの差異が小さくなるので、表示領域Dに配置された第1電極21aの大きさのばらつきを抑制することができ、表示ムラの発生が抑制され、表示品位を確保することができる。
 また、本実施形態の有機EL表示装置50の製造方法によれば、エッジカバー形成工程は、感光性樹脂膜22をハーフ露光で露光して複数の第1電極21aを覆って各第1電極21aの周端部以外に対応する部分が各第1電極21aの周端部に対応する部分よりも薄い樹脂被覆材22eを形成する工程と、樹脂被覆材22aから露出する複数のダミー電極21dを除去する工程と、樹脂被覆材22eをアッシングにより薄肉化してエッジカバー22aを形成する工程とを備える。これにより、フォトマスクを追加することなく、樹脂被覆材22eを形成し、樹脂被覆材22eを変成してエッジカバー22aを形成するので、第1電極21aの大きさのばらつきが抑制された有機EL表示装置50を低コストで製造することができる。
 《その他の実施形態》
 上記各実施形態では、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層の5層積層構造の有機EL層を例示したが、有機EL層は、例えば、正孔注入層兼正孔輸送層、発光層、及び電子輸送層兼電子注入層の3層積層構造であってもよい。
 また、上記各実施形態では、第1電極を陽極とし、第2電極を陰極とした有機EL表示装置を例示したが、本発明は、有機EL層の積層構造を反転させ、第1電極を陰極とし、第2電極を陽極とした有機EL表示装置にも適用することができる。
 また、上記各実施形態では、第1電極に接続されたTFTの電極をドレイン電極とした有機EL表示装置を例示したが、本発明は、第1電極に接続されたTFTの電極をソース電極と呼ぶ有機EL表示装置にも適用することができる。
 また、上記各実施形態では、表示装置として有機EL表示装置を例示したが、本発明は、例えば、アクティブマトリクス駆動方式の液晶表示装置等の表示装置にも適用することができる。
 また、上記各実施形態では、表示装置として有機EL表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は、電流によって駆動される複数の発光素子を備えた表示装置に適用することができ、例えば、量子ドット含有層を用いた発光素子であるQLED(Quantum-dot light emitting diode)を備えた表示装置に適用することができる。
 以上説明したように、本発明は、フレキシブルな表示装置について有用である。
D    表示領域
F    額縁領域
P    サブ画素
S    周辺フォトスペーサ
Wa   第1堰き止め壁
Wb   第2堰き止め壁
10   樹脂基板層(ベース基板)
19a  平坦化膜
19b,19c,19d  下層樹脂層
20   TFT層(薄膜トランジスタ層)
21a  第1電極
21b  金属層
21d  ダミー電極
22   感光性樹脂膜
22a  エッジカバー
22b,22c,22d  上層樹脂層
22e  樹脂被覆材
23   有機EL層(有機エレクトロルミネッセンス層、発光機能層)
24   第2電極
30   有機EL素子層(発光素子層)
36   第1無機封止膜
37   有機封止膜
38   第2無機封止膜
40   封止膜
50   有機EL表示装置

Claims (10)

  1.  ベース基板上に薄膜トランジスタ層を形成する薄膜トランジスタ層形成工程と、
     上記薄膜トランジスタ層上に表示領域を構成する複数のサブ画素に対応して複数の第1電極、複数の発光機能層及び共通の第2電極が順に積層された発光素子層を形成する発光素子層形成工程とを備える表示装置の製造方法であって、
     上記発光素子層形成工程は、
     上記薄膜トランジスタ層上に上記複数の第1電極を形成する第1電極形成工程と、
     上記各第1電極の周端部を覆うようにエッジカバーを形成するエッジカバー形成工程と、
     上記エッジカバーから露出する上記各第1電極上に上記各発光機能層を形成する発光機能層形成工程と
     上記各発光機能層及び上記エッジカバーを覆うように上記第2電極を形成する第2電極形成工程とを備え、
     上記第1電極形成工程では、上記複数の第1電極を形成する際に該複数の第1電極の周囲に該各第1電極と同一材料の複数のダミー電極を形成し、
     上記エッジカバー形成工程では、上記エッジカバーが形成される前に上記複数のダミー電極を除去することを特徴とする表示装置の製造方法。
  2.  請求項1に記載された表示装置の製造方法において、
     上記エッジカバー形成工程は、
     上記複数の第1電極を覆って該各第1電極の周端部以外に対応する部分が該各第1電極の周端部に対応する部分よりも薄い樹脂被覆材を形成する樹脂被覆材形成工程と、
     上記樹脂被覆材から露出する上記複数のダミー電極を除去するダミー電極除去工程と、
     上記樹脂被覆材をアッシングにより薄肉化して上記エッジカバーを形成するアッシング工程とを備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
  3.  請求項2に記載された表示装置の製造方法において、
     上記樹脂被覆材形成工程では、感光性樹脂膜をハーフ露光で露光することにより上記樹脂被覆材を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
  4.  請求項1~3の何れか1つに記載された表示装置の製造方法において、
     上記第1電極形成工程では、上記複数の第1電極を囲むように上記複数のダミー電極を枠状に形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
  5.  請求項4に記載された表示装置の製造方法において、
     上記第1電極形成工程では、上記複数のダミー電極を複数の列に形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
  6.  請求項4又は5に記載された表示装置の製造方法において、
     上記第1電極形成工程では、上記複数のダミー電極のパターン密度が上記複数の第1電極のパターン密度と同じになるように上記複数のダミー電極を形成することを特徴とする表示装置の製造方法。
  7.  請求項1~6の何れか1つに記載された表示装置の製造方法において、
     上記発光素子層形成工程の後に、上記発光素子層上に第1無機封止膜、有機封止膜及び第2無機封止膜が順に積層された封止膜を形成する封止膜形成工程を備えることを特徴とする表示装置の製造方法。
  8.  請求項7に記載された表示装置の製造方法において、
     上記表示領域の周囲には、額縁領域が設けられ、
     上記薄膜トランジスタ層は、上記表示領域において上記発光素子層側に平坦化膜が設けられ、
     上記額縁領域には、上記表示領域を囲んで上記有機封止膜の周端部に重なるように第1堰き止め壁が設けられていると共に、該第1堰き止め壁を囲むように第2堰き止め壁が設けられ、
     上記第1堰き止め壁及び上記第2堰き止め壁は、上記平坦化膜と同一材料により同一層に形成された下層樹脂層と、上記エッジカバーと同一材料により同一層に形成された上層樹脂層と、上記下層樹脂層及び上記上層樹脂層の間で上記各第1電極と同一材料により同一層に形成された金属層とを備えていることを特徴とする表示装置の製造方法。
  9.  請求項8に記載された表示装置の製造方法において、
     上記額縁領域における上記第1堰き止め壁の上記表示領域側には、フォトスペーサが設けられ、
     上記フォトスペーサは、上記平坦化膜と同一材料により同一層に形成された下層樹脂層と、上記エッジカバーと同一材料により同一層に形成された上層樹脂層と、上記下層樹脂層及び上記上層樹脂層の間で上記各第1電極と同一材料により同一層に形成された金属層とを備えていることを特徴とする表示装置の製造方法。
  10.  請求項1~9の何れか1つに記載された表示装置の製造方法において、
     上記各発光機能層は、有機エレクトロルミネッセンス層であることを特徴とする表示装置の製造方法。
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